精细农业论文

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精准农业变量施肥技术报告摘要：学习完精细农业这门课以后对国内外的精细农业技术有了一个初步的认识，为了进-步的理解，我阅读了资料一些资料，对变量施肥方面的总结如下,主要包括其基本概念、实施体系、实施必要性、及冃前我国在这方面实施的一些措施。一、精准农业变量施肥技术的概念精准农业是相对于传统、粗放、盲目农业而言的，简单的说就是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新技术，以获得农IH高产、优质、高效的现代农业生产模式和技术体系。变量施肥技术是精准农业的一部分，也是重要的核心技术部分，是以不同空间单元的产量数据与土壤理化性质、病虫草害、气候等多层数据的叠合分析为依据，以作物生长模型、作物营养专家系统为支持，以高产、优质、环保为目的的变量处方施肥理论和技术。精准变量施肥提侶根据种植的作物和土壤情况，进行氮、磷、钾和有机肥的合理配方，使得施肥变得针对性强，从根本上改变了传统农业大而积、大样本平均投入的资源浪费作法，对作物栽培管理实施定位，按需变量投入。不仅大大提高了肥料的利用率，降低生产成木，增加了农民收入，而且还减少了多余肥料对环境的不良影响。二、变量施肥技术的实施体系（-）相关数据的实时采集1、采集作物营养数据作物营养数据的采集可通过遥感（RS）技术和地面分析结合获得生长期作物养分丰缺情况。基于光谱探测和遥感理论的作物营养监测技术研究也取得了一定的进展。用植物光谱分析方法诊断植物营养水平具有快速、自动化、非破坏性等优点，但诊断专一性不够，解译精度也有待提高。随着科学技术的进步，影像空间分辨率和光谱分辨率的提高，遥感作业成木的降低，遥感技术将在作物营养监测的中起到重要的作用。2、采集土壤养分数据对于长期相对稳定的土壤怎量参数，比如土壤质地、地形、地貌、微量元素含量等，可一次分析长期受益或多年后再对这些参数做抽样复测，可引用以往土壤普查数据做参考。对于中短期土壤变量参数，象N,P,K,PH值、有机质、微量元索、土壤水分含量等，这些参数时空变异性大，应以GPS定位进行土壤取样，对取回的土样进行化验分析，输入计算机建立田间土壤养分数据库，并利用田间地理信息G1S软件生成土壤养分层图（如N层图、P层图、K层图、冇机质层图等）。3、采集作物产量数据土壤养分在线实吋检测技术目询还未应用于生产实际，因而采集作物产量数据就成为精确施肥决策分析的主要依据Z-o目前有些试验基地引进了CASE2366收获机，该收获机由美国CASE公司生产，安装冇基于GPS接收机的产量监视仪，用于作物产量数据的采集。采集到的作物产量数据存入PCMCIA数据卡 中，然后将数据卡插入到与计算机和见连接的读卡器中，将数据卡中的数据传输到计算机内，使用AFS软件处理，生成粮食产量分布图、粮食水分分布图、tn间海拔高度分布图，为精确施肥决策分析提供依据。（二）变量施肥决策分析系统决策分析系统，它包括地理信息系统（G1S）、作物生长模型和土壤养分专家决策分析系统三部分，它是精确施肥的核心。GIS用于描述农出空间属性的差异性，用于建立土壤数据、自然条件、作物苗情等空间信息数据库和进行空间属性数据的地理统计、处理、分析、图形转换和模型集成等。作物生长模型用于描述作物的生长过程及养分需求，将作物及气象和土壤等环境作为一个整体，应用系统分析的原理和方法，综合农学领威内多个学科的理论和研究成果，对作物的生t发育与土壤环境的关系加以理论概和数量分析，建立相应的数学模型。土壤养分专家决策分析系统是利用农业专家长期积累的经验和知识，通过计算机专家系统软件，对土壤养分的含量及平衡作岀决策，并以土壤养分决策层图（电了施肥地图）的形式，通过读卡器存入FLASH数据卡中。（三）差分全球定位系统（DGPS）无论是田间实时土样分析，还是精确施肥机的运作，都是以农出空间定位为基础的。全球定位系统（GPS）为精确施肥提供了基木条件。GPS接收机可以在地球表面的任何地方、任何吋间、任何气象条件下至少获得4颗以上的GPS卫星发出的定位定时信号，而每一卫星的轨道信息由地面监测中心监测而糟确知道，GPS接受机根据时间和光速信号通过三角测量法确定自己的位置。但由于卫星信号受电离层和大气层的干扰，会产生定位误差，美国提供的GPS定位误差可达100米，所以为满足精确施肥或精确农作需要，须给GPS接受机提供差分信号即差分定位系统（DGPS）。DGPS除了接收全球定位卫星信号外，还需接收信标台或一卫星转发的差分校正信号。这样可使定位精度人大提高。我们在实验中用的美国GARMIN公司的GPS12XL接受机，接收茅分输入后可达到1~5的定位精度。现在民用DGPS已完全能满足精确施肥的需要。现在的研究正向着GPS-GIS-RS-体化，GPS-智能机械一体化方向发展。日本最近实验利用GPS定位插秧机、GPS定位自动施肥机，误差在10cm以内[14,15]o（四）变量施肥控制技术变量施肥控制技术现在有二种形式，一是实时控制施肥，或根据实时监测的作物光谱信息分析调节施肥量。目前该技术述处于研究阶段，尚未用于生产实践。二是处方信息控制施肥，此技术比较成熟。根据专家决策分析后的电子地图提供的处方施肥信息，对皿地屮肥料的撒施量进行定位调控。三、实施变量施肥技术的必要性。实施变量施肥能最冇效地捉高资源利用率，达到地尽其力、物尽其用；能最最大限度地降低牛产成本；能最有效地节约流通费用，最大限度地降低费用指标；它能使生物产甜保持最佳质量状态；它有利于实现农业的可持续发展。四、我国目前推广变量施肥技术的措施目前我国土地实行联产承包，分散经营，结合各地区地貌类型复朵多样，农出平整水平不高等具体情况，精准施肥技术必须适用于农业小规模分散的生产经营，并能满足当前农村科学技术发展的需要。因此，现阶段推广精准施肥主要有以下措施： （一）、推广土壤养分和作物植株速测技术。进行精准施肥的主要依据是土壤农化样和大tn植株分析。在化验室进行检测费用较贵，限制了大皿生产的实际应用。如果要在农田开展人面积的测土施肥，同时监测区域内农作物生长的基本情况和最后收获产量，没有简便、速测技术，就无法开展大范围精准施肥。因此，土壤养分和植株分析速测技术，是推广精准施肥技术的前捉条件，必须加快示范与推广。（二）、推广特效“散装掺混肥料”（BB肥）。变量施肥随着时空地点的变化而变化，随着农业种植的变化而变化。因此，对广大农民来讲，具体到田块和作物时要很好的掌握变量施肥有一定难度。根据这一情况目前开发出了精准施肥技术适用新产品——特效BB肥。BB肥是将儿种颗粒状有单一肥料或复合肥料按一定的比例掺混而成的一种复混肥料。可以根据当地小区域内不同作物的施肥要求，配制成各种特效肥，加以推广从而达到精准施肥，节肥增产的廿的。（三）、利用互联网技术开展市、县、乡三级联网，分区建立土壤养分信息管理系统，宣传精准施肥技术。